《复合材料》精讲.ppt

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1、知识点复合材料 材料材料 实例实例 优点优点 缺点缺点金属材料金属材料钢铁钢铁无机非金无机非金属材料属材料普通玻璃普通玻璃有机合成有机合成材料材料塑料塑料硬度大、硬度大、易铸造易铸造易被腐蚀易被腐蚀抗腐蚀抗腐蚀耐高温耐高温易破碎易破碎耐腐蚀耐腐蚀易老化易老化不耐高温不耐高温【交流研讨交流研讨】-完成表格完成表格 复合材料的定义复合材料的定义：由由两种或两种以上性质不同两种或两种以上性质不同的材料经的材料经特殊加工特殊加工而制成的材料，称为复合材而制成的材料，称为复合材料。料。不是简单的混合不是简单的混合,而是复杂的物理而是复杂的物理化学变化。化学变化。钢筋钢筋混凝土混凝土沙子、石子沙子、石子水

2、泥水泥钢筋钢筋钢筋钢筋复合材料的组成复合材料的组成 基体基体基体基体：起黏结作用：起黏结作用增强体增强体增强体增强体：起骨架作用：起骨架作用 复合材料的性能：复合材料的性能：既既保持保持了原有材料的特点，又使各组了原有材料的特点，又使各组分之间分之间协同作用协同作用，形成了，形成了优于优于原材料的原材料的特性。特性。交流交流研讨研讨:请同学们结合知识支持讨论：下面给出的请同学们结合知识支持讨论：下面给出的请同学们结合知识支持讨论：下面给出的请同学们结合知识支持讨论：下面给出的基体材基体材基体材基体材料料料料和和和和增强材料增强材料增强材料增强材料经过一定的复合，得到的材料可能具备什么样的性经过

3、一定的复合，得到的材料可能具备什么样的性经过一定的复合，得到的材料可能具备什么样的性经过一定的复合，得到的材料可能具备什么样的性能。在材料与性能之间建立相应的连线。能。在材料与性能之间建立相应的连线。能。在材料与性能之间建立相应的连线。能。在材料与性能之间建立相应的连线。复合材料复合材料复合材料复合材料性能性能性能性能预测预测基体材料的基体材料的基体材料的基体材料的类型类型类型类型增强体材料的增强体材料的增强体材料的增强体材料的化学组成化学组成化学组成化学组成金属金属金属金属 C C陶瓷陶瓷陶瓷陶瓷 SiOSiO2 2合成树脂合成树脂合成树脂合成树脂 SiOSiO2 2 AlAl2 2OO3

4、3MgOMgO合成树脂合成树脂合成树脂合成树脂C C 耐酸碱耐酸碱耐酸碱耐酸碱，化学稳定性好，化学稳定性好，化学稳定性好，化学稳定性好，强强强强度高，度高，度高，度高，密度小，韧性好密度小，韧性好密度小，韧性好密度小，韧性好 抗冲击，抗冲击，抗冲击，抗冲击，绝缘性好绝缘性好绝缘性好绝缘性好，强强强强度高，度高，度高，度高，耐热温度低于耐热温度低于耐热温度低于耐热温度低于300300 耐高温，耐高温，耐高温，耐高温，导电性好导电性好导电性好导电性好，强强强强度高，度高，度高，度高，导热性好导热性好导热性好导热性好 耐耐耐耐16001600以上的高温，以上的高温，以上的高温，以上的高温，强强强强度

5、高，度高，度高，度高，密度小密度小密度小密度小复合材料的分类：复合材料的分类：（1）按）按基体基体分类分类树脂基树脂基复合材料复合材料金属基金属基复合材料复合材料陶瓷基陶瓷基复合材料复合材料（2）按）按增强体增强体 形状形状分类分类颗粒增强颗粒增强复合材料复合材料夹层增强夹层增强复合材料复合材料纤维增强纤维增强复合材料复合材料 发展较快、使用发展较快、使用较广的复合材料较广的复合材料生产生产 生活中常用的复合材料生活中常用的复合材料(1)(1)玻璃钢玻璃钢 基体基体基体基体：合成树脂合成树脂 增强体：增强体：增强体：增强体：玻璃纤维玻璃纤维 性能性能：强度高强度高（超过合金钢）（超过合金钢）密

6、度小密度小（钢铁的（钢铁的1/5）有好的耐腐蚀性、电绝缘性有好的耐腐蚀性、电绝缘性和和机械加工性机械加工性，而且又不像普通玻璃那样硬脆。而且又不像普通玻璃那样硬脆。应用应用：大量用于游乐车、水上滑梯、运输罐、：大量用于游乐车、水上滑梯、运输罐、电话亭、餐桌椅等产品电话亭、餐桌椅等产品【交流研讨交流研讨】你经常打羽毛球吗？现在打羽毛球使用的大你经常打羽毛球吗？现在打羽毛球使用的大多是碳素球拍，但几年前用的多是铝合金球多是碳素球拍，但几年前用的多是铝合金球拍，人们还曾使用过木质球拍。用于制造碳拍，人们还曾使用过木质球拍。用于制造碳素球拍的材料是怎样的复合材料？有哪些优素球拍的材料是怎样的复合材料？

7、有哪些优越性？它为什么会具有这些优越性？越性？它为什么会具有这些优越性？（2 2）碳纤维增强复合）碳纤维增强复合材料材料增强体增强体:碳纤维碳纤维基体基体:合成树脂合成树脂l l性能性能：韧性好韧性好，强度高强度高而而质量轻质量轻的特点的特点。l l应用应用：高高尔尔夫夫球球杆杆网网球球拍拍羽羽毛毛球球怕怕钓钓鱼鱼竿竿赛赛艇艇冲冲浪浪板板 在火箭、导弹、卫星、宇宙飞船、航天飞在火箭、导弹、卫星、宇宙飞船、航天飞机上，复合材料有着广泛的应用。机上，复合材料有着广泛的应用。2航空、航天领域中的复合材料航空、航天领域中的复合材料增强体增强体:纤维纤维基体基体:金属金属纤维纤维是碳纤维、硼纤维、碳化硅

8、纤维和氧化铝纤是碳纤维、硼纤维、碳化硅纤维和氧化铝纤维等耐热性能好的纤维，维等耐热性能好的纤维，碳纤维碳纤维应用最广泛应用最广泛金属金属用的多是铝、镁、钛等用的多是铝、镁、钛等密度小密度小的轻金属的轻金属金属基复合材料金属基复合材料 飞机、火箭的飞机、火箭的机翼机翼和和机身机身以及导弹的以及导弹的壳体壳体、尾翼尾翼中的复合材料大多是中的复合材料大多是 陶瓷基复合材料陶瓷基复合材料增强体增强体:纤维纤维基体基体:陶瓷陶瓷优点优点：纤维增强陶瓷，既保持了陶瓷耐高温的：纤维增强陶瓷，既保持了陶瓷耐高温的特性，又增加了陶瓷的韧性，特性，又增加了陶瓷的韧性，使航天飞机能够使航天飞机能够安全的穿越大气层返

9、回地球安全的穿越大气层返回地球纤维纤维是碳纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维等。是碳纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维等。陶瓷陶瓷有有Al2O3陶瓷、陶瓷、SiO2陶瓷、陶瓷、MgO Al2O3陶瓷、陶瓷、Si3N4陶瓷、陶瓷、SiC陶瓷等。陶瓷等。航天飞机机身上使用的隔热陶瓷瓦是航天飞机机身上使用的隔热陶瓷瓦是 现在，材料的复合正向着精细化方向现在，材料的复合正向着精细化方向发展，出现了诸如仿生复合、纳米复合、发展，出现了诸如仿生复合、纳米复合、分子复合、智能复合等新方法，使得复分子复合、智能复合等新方法，使得复合材料大家族中增添了许多性能优异、合材料大家族中增添了许多性能优异、功能独特的新成员。随着科

10、学技术的进功能独特的新成员。随着科学技术的进步，复合材料展现出不可估量的应用前步，复合材料展现出不可估量的应用前景。材料科学专家普遍认为，当前人类景。材料科学专家普遍认为，当前人类已经人类已经从合成材料时代进入复合已经人类已经从合成材料时代进入复合材料时代。材料时代。认识复合材料认识复合材料 形形色色的复合材料形形色色的复合材料 玻璃纤维玻璃纤维增强增强树脂基树脂基复合材料复合材料 碳纤维碳纤维增强增强树脂基树脂基复合材料复合材料基基 体体增强体增强体复复合合材材料料 生产生活中常生产生活中常用的复合材料用的复合材料航空、航天领域中航空、航天领域中的复合材料的复合材料纤维纤维增强增强金属基金属

11、基复合材料复合材料纤维纤维增强增强陶瓷基陶瓷基复合材料复合材料本节教材小结本节教材小结 用短线把下列物质用短线把下列物质用短线把下列物质用短线把下列物质、用途用途用途用途、主要性能相连接。主要性能相连接。主要性能相连接。主要性能相连接。物质物质物质物质 用途用途用途用途 性能性能性能性能 玻璃钢玻璃钢玻璃钢玻璃钢 制造骨和股关节制造骨和股关节制造骨和股关节制造骨和股关节 耐腐蚀强耐腐蚀强耐腐蚀强耐腐蚀强 光纤光纤光纤光纤 制造排水管道制造排水管道制造排水管道制造排水管道 密度小，强度高密度小，强度高密度小，强度高密度小，强度高生物陶瓷生物陶瓷生物陶瓷生物陶瓷 汽车车轮骨架汽车车轮骨架汽车车轮骨架汽车车轮骨架 质量轻，保密性好质量轻，保密性好质量轻，保密性好质量轻，保密性好 铝合金铝合金铝合金铝合金 通讯材料通讯材料通讯材料通讯材料 有生物功能有生物功能有生物功能有生物功能谢谢观赏！谢谢观赏！